Перейти к содержимому
Daniil

ядерный спин?

Рекомендованные сообщения

Перенос вопроса @Zhuldyz Ualikhankyzy

Что такое ядерный спин?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

Перенос ответа @Anton

Ну это такая абстрактная характеристика элементарных частиц. Понимать ее физический смысл можно только при наличии хороших знаний в квантовой механике. Если честно, я пока в это не углубился. Для химиков достаточно совсем малой части.

Об этом очень хорошо написано в вики в части что такое спин - на примерах

 

 Самый простой пример спина — это целый спин равный 1:

если взять вектор (для примера — положить ручку на стол) и повернуть его на 360 градусов, то этот вектор вернётся в своё первоначальное состояние (ручка опять будет лежать так же, как и до поворота).

Также легко представить себе спин равный 0:

это точка — она со всех сторон выглядит одинаково, как её ни крути.

220px-Spin_One-Half_%28Slow%29.gif
 
Ещё один пример объекта который требует поворота на 720 градусов для возврата в начальное положение.

Чуть сложнее с целым спином равным 2:

нужно будет придумать объект, который ведёт себя так же, как в предыдущем примере со спином 1, но при повороте на 180 градусов (то есть вдвое меньше полного оборота) — это тоже просто — нужно взять двунаправленный вектор (примером из жизни может служить обычный карандаш, только заточенный с двух сторон или не заточенный вообще — главное чтобы был без надписей и однотонный, Хокинг в качестве примера приводил обычную игральную карту типа короля или дамы[6]) — и тогда после поворота на 180 градусов он вернется в положение, не отличимое от исходного.

А вот c полуцелым спином равным 1/2 уже придётся выходить в 3 измерения:

  • Если взять ленту Мёбиуса и представить, что по ней ползет муравей, тогда, сделав один оборот (пройдя 360 градусов), муравей окажется в той же точке, но с другой стороны листа, а чтобы вернуться в точку, откуда он начал, придётся пройти все 720 градусов.
220px-4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif
 
Четырёхтактный двигатель возвращается в исходное состояние при повороте коленчатого вала на 720 градусов, что является неким аналогом полуцелого спина
  • Еще один пример - четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. При повороте коленчатого вала на 360 градусов поршень вернётся в исходное положение (например, верхнюю мёртвую точку), но распределительный вал вращается в 2 раза медленнее и совершит полный оборот при повороте коленчатого вала на 720 градусов. То есть при повороте колечатого вала на 2 оборота двигатель внутреннего сгорания вернется в то же состояние. В этом случае третьим измерением будет положение распределительного вала.

 

Спин ядра получается сложением спинов нейтронов и протонов, каждый из которых (вместе с электроном) обладает спином 1/2

Если массовое число атома четное, то спин будет целым, а если нечетным, то спин будет не целым. Думаю, это математически понятно.

 

Кстати, то, что мы привыкли считать спином электрона + и - 1/2, на самом деле является магнитной проекцией спина в пространство. Спин всегда положителен, а его проекция в пространстве уже положительная или отрицательная.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

Обратимся к популярному источнику

Спин (от англ. spin, буквально — вращение, вращать(-ся)) — собственный момент импульса элементарных частиц

Таким образом, спин ядра - это вектор его импульса. Наверное, ты могла запутаться в этом из-за того, что привыкла слышать о спине электрона, равном +/-1/2. Однако, это не совсем так. +/-1/2 есть возможные значения магнитного спинового квантового числа при описании электрона на орбиталях. а для электрона спин имеет тоже самое определение, что и для ядра. Т.е., спин электрона -вектор его импульса.
(Извини за столь короткий ответ, но не знаю, что еще сказать.)
Как понимаю, ты столкнулась с этим в начале изучения ЯМР? 
////////UPD:

@Anton Окей, я немного опоздал xD

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

Ответ @Anton

@Daniil у меня было такое - начал писать ответ, пока писал, уже ответил другой ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

Answered by @Zhuldyz Ualikhankyzy

______________________

13 минут назад, Daniil сказал:

Обратимся к популярному источнику

Спин (от англ. spin, буквально — вращение, вращать(-ся)) — собственный момент импульса элементарных частиц

Таким образом, спин ядра - это вектор его импульса. Наверное, ты могла запутаться в этом из-за того, что привыкла слышать о спине электрона, равном +/-1/2. Однако, это не совсем так. +/-1/2 есть возможные значения магнитного спинового квантового числа при описании электрона на орбиталях. а для электрона спин имеет тоже самое определение, что и для ядра. Т.е., спин электрона -вектор его импульса.
(Извини за столь короткий ответ, но не знаю, что еще сказать.)
Как понимаю, ты столкнулась с этим в начале изучения ЯМР? 
////////UPD:

@Anton Окей, я немного опоздал xD

Да, ЯМР изучаю)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×